定位技術在建筑安全監(jiān)測的應用論文

　　［摘要］隨著物聯網技術和北斗技術的發(fā)展，利用高精度定位技術監(jiān)測建筑安全成為一個新的研究方向。本文就高精度定位技術在建筑安全監(jiān)測中的應用進行簡要分析討論，為今后的研究提供一定借鑒。

　　［關鍵詞］高精度定位技術；建筑安全；監(jiān)測；位移

　　1建筑安全的重要性

　　經過幾十年的中國城市化進程，按照建筑結構設計基準期50年的規(guī)定，目前城市中已經有一部分建筑進入了壽命中期或已達到設計使用年限。建筑物一旦達到使用年限，耐久性、可靠性、安全系數都在逐年下降，并且隨著高層建筑建筑、大體積建筑數量劇增，新建筑物可能造成原有建筑物不均勻沉降等不良影響。因此，對建筑物進行安全監(jiān)測，據檢測結果進行安全性評價與分析，建立一個理論充分、切合實際、規(guī)范可行的城鎮(zhèn)房屋建筑物安全評價與預警體系，是變事后管理為事前預警的良好做法。對建筑物安全有一個全面、客觀的評價，對今后其安全狀態(tài)有一個正確的估計，一方面人民的安全得到保障，另一方面相關責任方可以根據安全評價的結果對因設計、施工、以及使用不當等造成的質量安全問題的房屋建筑物進行及時的加固與維修，降低房屋建筑物破壞的風險。

　　2高精度定位技術發(fā)展現狀

　　我國北斗衛(wèi)星導航系統的技術研發(fā)和服務體系不斷成熟，同時推動高精度GNSS行業(yè)迅速發(fā)展。自1994年以來，在經歷了北斗一號和北斗二號兩個階段的研制之后，我國的北斗導航系統不斷建立和完善，到2012年已經完成對亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導航服務。根據《國家衛(wèi)星導航產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，2020年我國高精度應用市場規(guī)模將達到215.30億元。未來，我國高精度GNSS行業(yè)將保持高速發(fā)展，2015-2020年的年均復合增長率達到24.90%。

　　3高精度定位技術在建筑安全監(jiān)測中的應用

　　3.1高精度定位技術在既有建筑安全檢測中的應用。建筑物在使用過程中，在風荷載、地震荷載、自重等荷載以及地基土排水固結、相鄰基礎間距不合理等因素都會引起的建筑物一定的水平變形和豎向沉降。只要變形在一定的允許限度內是屬于正�，F象，不會對建筑物造成影響，但若超過規(guī)定的允許限度，就會影響建筑物的正常使用，嚴重時會危及建筑物的安全甚至造成建構筑物的垮塌等嚴重安全事故，造成經濟損失和人員傷亡。所以在建筑物使用周期中一定要進行安全監(jiān)測，發(fā)現變形位移超過允許的最大變形位移及時加固建筑物。

　　3.1.1建筑物水平位移監(jiān)測。根據建筑物形變產生的機理分析，在外在因素的影響下改變了結構的受力狀態(tài)，使得建筑物逐漸發(fā)生了傾斜、水平位移，這種變形是一個緩慢發(fā)展的過程，變形初期無法依靠人工觀察發(fā)現建筑物的形變，即使依靠傳統的監(jiān)測設備：經緯儀，靜力水準儀和位移計來測量建筑物的傾斜度，水平位移，不僅效率低而且誤差較大，很難做到實時監(jiān)測和數據的動態(tài)傳輸�；�于北斗的高精度定位的建筑物形變監(jiān)測系統以北斗衛(wèi)星導航系統為基礎的建筑變形物監(jiān)測系統通過三維引擎建立建筑物的三維模型，實時監(jiān)測建筑物的位移。通過測量既有建筑物的水平位移，通過數據收集與分析，及時報告其變化量和趨勢分析，發(fā)出預警報告。

　　3.1.2建筑物沉降位移監(jiān)測。建筑物的基礎埋置在地層中，地層環(huán)境具有很強的不穩(wěn)定性，地下水位變化、流沙等因素會引起建筑物豎向位移，對建筑物造成破壞。借助高精度定位系統，實時監(jiān)測建筑物的位移變形速度、區(qū)域位移量。地質沉降監(jiān)測要求定位精度非常高，一般采用雙頻高精度北斗衛(wèi)星接收機，能輸出偽距等信息，還可以輸出高精度定位解算需要的載波相位等數據，非常適合地質沉降的高精度測量。

　　3.2高精度定位技術在施工過程中的應用。盡管我國施工技術經過多年的發(fā)展，但是技術方法仍不夠先進高效。將高精度定位技術與運輸設備、起吊設備、打樁設備結合，直接加速了施工的速率，提高了施工質量。擺脫了過去依靠人工監(jiān)測的不智能、不靈活、效率低、失誤率高、施工安全事故的特點。

　　4高精度定位技術在建筑安全監(jiān)測中的優(yōu)勢

　　目前，我國建筑安全監(jiān)測大部分還是使用傳統的人工監(jiān)測手段，浪費人力財力，并且精度不高。從人工手段轉向自動化、高效化、智能化的高科技手段已是大勢所趨。北斗高精度定位系統擁有新興的空間定位技術相比于傳統技術，其優(yōu)勢體現在更高的自動化程度，更準確的高精度三維定位，不受氣候影響的24小時監(jiān)測并且可長期連續(xù)運行，測點間無須通視。隨著國家對高精度定位的大力發(fā)展，該技術在建筑物變形監(jiān)測中也將得到越來越廣泛的運用。

　　5結語

　　盡管高精度定位系統與建筑安全監(jiān)測要結合起來一起工作還需要大量的實驗研究以及工程實踐，但是隨著高精度定位技術的大力發(fā)展以及社會發(fā)展需要，兩者的結合一定是今后建筑安全監(jiān)測發(fā)展的重要目標。利用更科學的方法使人民生活的更加安全，利用高精度的算法減少因人工監(jiān)測誤差導致的建筑物破壞，減少國家經濟損失，造福國家和人民。

　　參考文獻

　　[1]陳伏州.北斗高精度技術在城市安全領域的應用[J].建設科技，2016（6）：29-30.

　　[2]郭理橋.北斗高精度技術在建筑安全領域的應用前景[J].建設科技，2016（6）：14-15.

　　[3]吳煥瑯.基于高精度北斗定位的地質沉降監(jiān)測[J].單片機與嵌入式系統應用，2013，13（12）：78-81.

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